本文是一篇结构工程论文，本文以提高装配式混凝土结构框架节点的整体性为目的，研发湿接缝混凝土。从工作性能，基本力学性能及收缩性能 3 个方面对湿接缝混凝土展开试验研究。并对装配式框架后浇节点和现浇节点进行抗震模拟对比分析。为提高装配式混凝土结构框架节点整体性提供试验依据及理论支持。
1 绪论
1.1 研究的背景及意义
伴随社会的发展，人们生活质量的不断提高，建筑的重要性日益凸显。然而建筑工程中最常用的建造材料仍是混凝土，混凝土具有原材料来源广泛，可塑性强，抗压强度高等优势。在世界各个建筑领域，无论结构大小，都有混凝土的身影，且在已经完成的项目之中发挥出了良好的经济效应。根据相关文献的研究，目前混凝土的生产量保守估计已超过 100 亿吨[1]，在未来的生活发展过程中，建筑的主要使用材料——混凝土，将会向着更为优质，高强，高特性的方向发展。
混凝土在被大量应用之时，其韧性低，比强度低，自重大，建造周期长等缺点也逐渐显现，进而限制了混凝土建筑的发展。将混凝土和钢筋配合使用可以在很大程度上缓解混凝土因为脆性大而发生破坏的风险。然而钢筋混凝土中钢筋耐蚀性低，常常发生锈蚀，进而使得钢筋混凝土应用受阻。1981 年，我国有关部门对华南地区 18 座钢筋混凝土材料的码头进行了调查[2]，调查结果显示，目前已经有 16 座码头出现了结构破坏，钢筋锈蚀的现象，建筑物的正常使用受到了严重的影响，造成了一定程度上的经济损失。并且混凝土的凝结硬化周期较长，进而大大延长了混凝土建筑物的建造周期，造成了人力，物力资源浪费，拖延了城市的发展速度。在目前这样的快节奏生活规律之下，研究者们广泛提及装配式混凝土建筑，且在国外已被大量应用。
装配式混凝土建筑是先将构建预制完成后，在现场拼装组合而成的建筑。其特点为生产效率高，绿色环保，构件质量有保证，以及可以实现住房建设的可持续发展 [3]。装配式混凝土建筑湿作业少，施工占地少，现场用料少，可以明显减小施工机械和运送车辆的噪声，实现文明施工。目前我国新建建筑物中，装配式混凝土建筑的建造比例仅为5%，正处于产业初级阶段。装配式混凝土结构作为新兴的建筑技术，引导着建筑结构的发展方向。
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1.2 自密实混凝土发展及应用现状
湿接缝混凝土需要满足自密实性能。自密实混凝土（Seif-Compacting Concrete，简称 SCC）是一种能够通过自重作用，而不需要振捣就能够自行填充模板，从而形成致密结构的高性能混凝土，是一种较为新型的混凝土材料。它具有改善工作条件，工作环境，节约工时等诸多优点，且在湿接缝混凝土以及工程中的其他领域都已经得到了广泛的应用。较为典型的工程是日本明石海峡大桥，因采用自密实混凝土，而大大提高了施工进度，仅用了２年的时间便完成原来计划两年半的工程 [8]。自 19 世纪，冈村甫教授研究室提出并成功研制自密实混凝土以来，自密实混凝土便正式获得使用。伴随着建筑工程的需要以及混凝土施工技术的蓬勃发展，越来越多的工程开始使用自密实混凝土，特别是在施工无法进行插捣的部位，自密实混凝土因为其独特的优势，而迅速得到发展。
Okamura[9]认为在使用自密实混凝土进行浇筑之时，不需要进行振捣，而仅依靠自重就可以填充密实。廉慧珍和吴中伟[10]认为必要时也可少振捣。Oppe[11]等研究了非密封与密封条件下，不同自密实混凝土的徐变与收缩性能。通过试验研究发现：水灰比、水胶比是影响自密实混凝土收缩、徐变的主要影响因素，其组成材料的细度对收缩与徐变无显著影响。刘清等[12]将自密实混凝土中掺入大量粉煤灰研究其抗冻性能。试验研究表明，自密实混凝土强度在 30MPa-35MPa 时，随着粉煤灰掺量的增加，强度逐渐减小。肖前慧[13]研究却发现掺入适量粉煤灰对混凝土抗冻性几乎没有影响，但粉煤灰掺量不宜大于 30％，当粉煤灰掺量占胶凝材料的一半时，混凝土的抗冻性能急剧下降。
目前自密实混凝土为满足特殊用途需求，在其中掺入各种纤维、矿物掺合料，用以改善自密实混凝土的力学性能以及降低成本。例如：补偿收缩混凝土、大体积自密实混凝土、钢纤维自密实混凝土、轻集料自密实混凝土、再生骨料自密实混凝土等，这些研究主要聚焦于自密实混凝土应用以及组成关系上。
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2 试验原材料及配合比设计
2.1 试验所用原材料
(1）水泥
水泥属于粉状无机胶凝材料，加水搅拌可形成浆体，能在水中硬化，也可在空气中硬化，能够很好的将砂石胶结在一起。本文中使用的水泥型号是 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，水泥技术指标如表 2-1 所示。
（2）减水剂
本文采用聚羧酸高效减水剂。加入一定量的减水剂，可以减少拌和用水量，改善混凝土工作性，对于混凝土硬度和致密性的提高具有一定的积极作用。所以在混凝土中加入减水剂，其减水剂掺量应经过试验确定。
本试验采用聚羧酸高效减水剂，为白色粉末，减水率约为 20%。
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2.2 混凝土配合比设计
本文混凝土设计强度等级为 C50。对于试验研究中的旧混凝土（普通混凝土）全部使用素混凝土。新型湿接缝混凝土中钢纤维采用体积法计算掺量，膨胀剂采用内掺法计算掺量，即取代部分的水泥用量。
2.2.1 旧混凝土配合比设计
本文中旧混凝土按照《普通混凝土配合比设计规程》[58]进行配合比设计，混凝土强度等级 C50。旧混凝土（普通混凝土）的胶凝材料仅为水泥。配合比如表 2-4 所示，普通混凝土拌合物出料如图 2-1 所示。
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3 湿接缝混凝土工作性能试验 ................................. 17
3.1 筛分析试验 ......................................... 17
3.2 坍落扩展度和 T50试验 ...................................... 18
3.3 J-环扩展度试验 .................................. 22
4 湿接缝混凝土基本力学性能及干缩性能试验研究 ........................... 25
4.1 立方体抗压强度 ............................ 25
4.2 抗折强度 ........................... 25
4.3 劈裂抗拉强度 ................................ 31
5 框架节点抗震性能数值分析 .............................................. 43
5.1 有限元软件 ABAQUS 简介 ............................. 43
5.2 节点构造 .......................... 44
5.3 试件配筋图 ........................... 44
5 框架节点抗震性能数值分析
5.1 有限元软件 ABAQUS 简介
ABAQUS 软件在 1978 年被 HKS 公司推出，是一种较为方便，实用的工程模拟有限元软件。软件应用至今，获得了社会的广泛认可，尤其是在工业领域，被誉为分析结果最可靠的软件[64]，它可以进行线性分析以及复杂的非线性分析。该软件具有丰富可模拟任何几何形状的单元库。可以对不同位置的同一种部件选择更为合适的单元类型，这种方法可使分析结果更加精确。该软件还拥有较为完整的材料模拟库，能够模拟很多典型的材料性能，例如：钢筋混凝土、金属、橡胶、聚合物、泡沫以及土壤和岩石等。即使不具备某些特殊材料，用户还可以通过参数的设立将材料模拟出来，因此用户可不受材料限制。
ABAQUS 软件能够较好解决应力，位移等建筑结构问题，除此之外还能进行热传导、声学分析、质量扩散、岩土力学分析、电耦合分析等。HKS 公司在该软件中还设置有信息反馈机制，用户在使用软件时发现数值分析，模型建立等任何问题，都能够及时反映到后台，研究人员针对该项问题来逐步改善软件，使 ABAQUS 功能更加完善，从而更好的服务各个领域。目前在世界学术研究中，更多的研究者采用 ABAQUS 软件进行数值分析，因其适用范围广泛，可以进行土木工程，机械工程，航天工程，船舶等大领域分析，也可进行汽车，电器等小型分析。采用 ABAQUS 软件进行分析时，可简单有效得到分析结果且计算结果较为精确，能够大量减少我们分析问题的时间，还能减少资金消耗。且与试验研究结果相互印证，使其分析结果更加可靠。同时该软件能够采用简单的方法建造较为复杂的模型，用户可不受模型复杂程度的限制，使研究者们更快研制高新科技产品，推动学术发展。
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6 结论与展望
6.1 结论
本文以提高装配式混凝土结构框架节点的整体性为目的，研发湿接缝混凝土。从工作性能，基本力学性能及收缩性能 3 个方面对湿接缝混凝土展开试验研究。并对装配式框架后浇节点和现浇节点进行抗震模拟对比分析。为提高装配式混凝土结构框架节点整体性提供试验依据及理论支持。
1、以钢纤维种类和掺量为变量，对湿接缝混凝土进行工作性能对比试验。确定使用铣削型钢纤维且体积掺量为 0.8%时，湿接缝混凝土可以达到
